4b6503b6f62955888a81f08ccd2f52f68c458bd5
[oota-llvm.git] / lib / Target / X86 / X86MCInstLower.cpp
1 //===-- X86MCInstLower.cpp - Convert X86 MachineInstr to an MCInst --------===//
2 //
3 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
4 //
5 // This file is distributed under the University of Illinois Open Source
6 // License. See LICENSE.TXT for details.
7 //
8 //===----------------------------------------------------------------------===//
9 //
10 // This file contains code to lower X86 MachineInstrs to their corresponding
11 // MCInst records.
12 //
13 //===----------------------------------------------------------------------===//
14
15 #include "X86AsmPrinter.h"
16 #include "InstPrinter/X86ATTInstPrinter.h"
17 #include "X86COFFMachineModuleInfo.h"
18 #include "llvm/ADT/SmallString.h"
19 #include "llvm/CodeGen/MachineModuleInfoImpls.h"
20 #include "llvm/IR/Type.h"
21 #include "llvm/MC/MCAsmInfo.h"
22 #include "llvm/MC/MCContext.h"
23 #include "llvm/MC/MCExpr.h"
24 #include "llvm/MC/MCInst.h"
25 #include "llvm/MC/MCInstBuilder.h"
26 #include "llvm/MC/MCStreamer.h"
27 #include "llvm/MC/MCSymbol.h"
28 #include "llvm/Support/FormattedStream.h"
29 #include "llvm/Target/Mangler.h"
30 using namespace llvm;
31
32 namespace {
33
34 /// X86MCInstLower - This class is used to lower an MachineInstr into an MCInst.
35 class X86MCInstLower {
36   MCContext &Ctx;
37   Mangler *Mang;
38   const MachineFunction &MF;
39   const TargetMachine &TM;
40   const MCAsmInfo &MAI;
41   X86AsmPrinter &AsmPrinter;
42 public:
43   X86MCInstLower(Mangler *mang, const MachineFunction &MF,
44                  X86AsmPrinter &asmprinter);
45
46   void Lower(const MachineInstr *MI, MCInst &OutMI) const;
47
48   MCSymbol *GetSymbolFromOperand(const MachineOperand &MO) const;
49   MCOperand LowerSymbolOperand(const MachineOperand &MO, MCSymbol *Sym) const;
50
51 private:
52   MachineModuleInfoMachO &getMachOMMI() const;
53 };
54
55 } // end anonymous namespace
56
57 X86MCInstLower::X86MCInstLower(Mangler *mang, const MachineFunction &mf,
58                                X86AsmPrinter &asmprinter)
59 : Ctx(mf.getContext()), Mang(mang), MF(mf), TM(mf.getTarget()),
60   MAI(*TM.getMCAsmInfo()), AsmPrinter(asmprinter) {}
61
62 MachineModuleInfoMachO &X86MCInstLower::getMachOMMI() const {
63   return MF.getMMI().getObjFileInfo<MachineModuleInfoMachO>();
64 }
65
66
67 /// GetSymbolFromOperand - Lower an MO_GlobalAddress or MO_ExternalSymbol
68 /// operand to an MCSymbol.
69 MCSymbol *X86MCInstLower::
70 GetSymbolFromOperand(const MachineOperand &MO) const {
71   assert((MO.isGlobal() || MO.isSymbol() || MO.isMBB()) && "Isn't a symbol reference");
72
73   SmallString<128> Name;
74
75   if (MO.isGlobal()) {
76     const GlobalValue *GV = MO.getGlobal();
77     bool isImplicitlyPrivate = false;
78     if (MO.getTargetFlags() == X86II::MO_DARWIN_STUB ||
79         MO.getTargetFlags() == X86II::MO_DARWIN_NONLAZY ||
80         MO.getTargetFlags() == X86II::MO_DARWIN_NONLAZY_PIC_BASE ||
81         MO.getTargetFlags() == X86II::MO_DARWIN_HIDDEN_NONLAZY_PIC_BASE)
82       isImplicitlyPrivate = true;
83
84     Mang->getNameWithPrefix(Name, GV, isImplicitlyPrivate);
85   } else if (MO.isSymbol()) {
86     Name += MAI.getGlobalPrefix();
87     Name += MO.getSymbolName();
88   } else if (MO.isMBB()) {
89     Name += MO.getMBB()->getSymbol()->getName();
90   }
91
92   // If the target flags on the operand changes the name of the symbol, do that
93   // before we return the symbol.
94   switch (MO.getTargetFlags()) {
95   default: break;
96   case X86II::MO_DLLIMPORT: {
97     // Handle dllimport linkage.
98     const char *Prefix = "__imp_";
99     Name.insert(Name.begin(), Prefix, Prefix+strlen(Prefix));
100     break;
101   }
102   case X86II::MO_DARWIN_NONLAZY:
103   case X86II::MO_DARWIN_NONLAZY_PIC_BASE: {
104     Name += "$non_lazy_ptr";
105     MCSymbol *Sym = Ctx.GetOrCreateSymbol(Name.str());
106
107     MachineModuleInfoImpl::StubValueTy &StubSym =
108       getMachOMMI().getGVStubEntry(Sym);
109     if (StubSym.getPointer() == 0) {
110       assert(MO.isGlobal() && "Extern symbol not handled yet");
111       StubSym =
112         MachineModuleInfoImpl::
113         StubValueTy(Mang->getSymbol(MO.getGlobal()),
114                     !MO.getGlobal()->hasInternalLinkage());
115     }
116     return Sym;
117   }
118   case X86II::MO_DARWIN_HIDDEN_NONLAZY_PIC_BASE: {
119     Name += "$non_lazy_ptr";
120     MCSymbol *Sym = Ctx.GetOrCreateSymbol(Name.str());
121     MachineModuleInfoImpl::StubValueTy &StubSym =
122       getMachOMMI().getHiddenGVStubEntry(Sym);
123     if (StubSym.getPointer() == 0) {
124       assert(MO.isGlobal() && "Extern symbol not handled yet");
125       StubSym =
126         MachineModuleInfoImpl::
127         StubValueTy(Mang->getSymbol(MO.getGlobal()),
128                     !MO.getGlobal()->hasInternalLinkage());
129     }
130     return Sym;
131   }
132   case X86II::MO_DARWIN_STUB: {
133     Name += "$stub";
134     MCSymbol *Sym = Ctx.GetOrCreateSymbol(Name.str());
135     MachineModuleInfoImpl::StubValueTy &StubSym =
136       getMachOMMI().getFnStubEntry(Sym);
137     if (StubSym.getPointer())
138       return Sym;
139
140     if (MO.isGlobal()) {
141       StubSym =
142         MachineModuleInfoImpl::
143         StubValueTy(Mang->getSymbol(MO.getGlobal()),
144                     !MO.getGlobal()->hasInternalLinkage());
145     } else {
146       Name.erase(Name.end()-5, Name.end());
147       StubSym =
148         MachineModuleInfoImpl::
149         StubValueTy(Ctx.GetOrCreateSymbol(Name.str()), false);
150     }
151     return Sym;
152   }
153   }
154
155   return Ctx.GetOrCreateSymbol(Name.str());
156 }
157
158 MCOperand X86MCInstLower::LowerSymbolOperand(const MachineOperand &MO,
159                                              MCSymbol *Sym) const {
160   // FIXME: We would like an efficient form for this, so we don't have to do a
161   // lot of extra uniquing.
162   const MCExpr *Expr = 0;
163   MCSymbolRefExpr::VariantKind RefKind = MCSymbolRefExpr::VK_None;
164
165   switch (MO.getTargetFlags()) {
166   default: llvm_unreachable("Unknown target flag on GV operand");
167   case X86II::MO_NO_FLAG:    // No flag.
168   // These affect the name of the symbol, not any suffix.
169   case X86II::MO_DARWIN_NONLAZY:
170   case X86II::MO_DLLIMPORT:
171   case X86II::MO_DARWIN_STUB:
172     break;
173
174   case X86II::MO_TLVP:      RefKind = MCSymbolRefExpr::VK_TLVP; break;
175   case X86II::MO_TLVP_PIC_BASE:
176     Expr = MCSymbolRefExpr::Create(Sym, MCSymbolRefExpr::VK_TLVP, Ctx);
177     // Subtract the pic base.
178     Expr = MCBinaryExpr::CreateSub(Expr,
179                                   MCSymbolRefExpr::Create(MF.getPICBaseSymbol(),
180                                                            Ctx),
181                                    Ctx);
182     break;
183   case X86II::MO_SECREL:    RefKind = MCSymbolRefExpr::VK_SECREL; break;
184   case X86II::MO_TLSGD:     RefKind = MCSymbolRefExpr::VK_TLSGD; break;
185   case X86II::MO_TLSLD:     RefKind = MCSymbolRefExpr::VK_TLSLD; break;
186   case X86II::MO_TLSLDM:    RefKind = MCSymbolRefExpr::VK_TLSLDM; break;
187   case X86II::MO_GOTTPOFF:  RefKind = MCSymbolRefExpr::VK_GOTTPOFF; break;
188   case X86II::MO_INDNTPOFF: RefKind = MCSymbolRefExpr::VK_INDNTPOFF; break;
189   case X86II::MO_TPOFF:     RefKind = MCSymbolRefExpr::VK_TPOFF; break;
190   case X86II::MO_DTPOFF:    RefKind = MCSymbolRefExpr::VK_DTPOFF; break;
191   case X86II::MO_NTPOFF:    RefKind = MCSymbolRefExpr::VK_NTPOFF; break;
192   case X86II::MO_GOTNTPOFF: RefKind = MCSymbolRefExpr::VK_GOTNTPOFF; break;
193   case X86II::MO_GOTPCREL:  RefKind = MCSymbolRefExpr::VK_GOTPCREL; break;
194   case X86II::MO_GOT:       RefKind = MCSymbolRefExpr::VK_GOT; break;
195   case X86II::MO_GOTOFF:    RefKind = MCSymbolRefExpr::VK_GOTOFF; break;
196   case X86II::MO_PLT:       RefKind = MCSymbolRefExpr::VK_PLT; break;
197   case X86II::MO_PIC_BASE_OFFSET:
198   case X86II::MO_DARWIN_NONLAZY_PIC_BASE:
199   case X86II::MO_DARWIN_HIDDEN_NONLAZY_PIC_BASE:
200     Expr = MCSymbolRefExpr::Create(Sym, Ctx);
201     // Subtract the pic base.
202     Expr = MCBinaryExpr::CreateSub(Expr,
203                             MCSymbolRefExpr::Create(MF.getPICBaseSymbol(), Ctx),
204                                    Ctx);
205     if (MO.isJTI() && MAI.hasSetDirective()) {
206       // If .set directive is supported, use it to reduce the number of
207       // relocations the assembler will generate for differences between
208       // local labels. This is only safe when the symbols are in the same
209       // section so we are restricting it to jumptable references.
210       MCSymbol *Label = Ctx.CreateTempSymbol();
211       AsmPrinter.OutStreamer.EmitAssignment(Label, Expr);
212       Expr = MCSymbolRefExpr::Create(Label, Ctx);
213     }
214     break;
215   }
216
217   if (Expr == 0)
218     Expr = MCSymbolRefExpr::Create(Sym, RefKind, Ctx);
219
220   if (!MO.isJTI() && !MO.isMBB() && MO.getOffset())
221     Expr = MCBinaryExpr::CreateAdd(Expr,
222                                    MCConstantExpr::Create(MO.getOffset(), Ctx),
223                                    Ctx);
224   return MCOperand::CreateExpr(Expr);
225 }
226
227
228
229 static void lower_lea64_32mem(MCInst *MI, unsigned OpNo) {
230   // Convert registers in the addr mode according to subreg64.
231   for (unsigned i = 0; i != 4; ++i) {
232     if (!MI->getOperand(OpNo+i).isReg()) continue;
233
234     unsigned Reg = MI->getOperand(OpNo+i).getReg();
235     // LEAs can use RIP-relative addressing, and RIP has no sub/super register.
236     if (Reg == 0 || Reg == X86::RIP) continue;
237
238     MI->getOperand(OpNo+i).setReg(getX86SubSuperRegister(Reg, MVT::i64));
239   }
240 }
241
242 /// LowerUnaryToTwoAddr - R = setb   -> R = sbb R, R
243 static void LowerUnaryToTwoAddr(MCInst &OutMI, unsigned NewOpc) {
244   OutMI.setOpcode(NewOpc);
245   OutMI.addOperand(OutMI.getOperand(0));
246   OutMI.addOperand(OutMI.getOperand(0));
247 }
248
249 /// \brief Simplify FOO $imm, %{al,ax,eax,rax} to FOO $imm, for instruction with
250 /// a short fixed-register form.
251 static void SimplifyShortImmForm(MCInst &Inst, unsigned Opcode) {
252   unsigned ImmOp = Inst.getNumOperands() - 1;
253   assert(Inst.getOperand(0).isReg() &&
254          (Inst.getOperand(ImmOp).isImm() || Inst.getOperand(ImmOp).isExpr()) &&
255          ((Inst.getNumOperands() == 3 && Inst.getOperand(1).isReg() &&
256            Inst.getOperand(0).getReg() == Inst.getOperand(1).getReg()) ||
257           Inst.getNumOperands() == 2) && "Unexpected instruction!");
258
259   // Check whether the destination register can be fixed.
260   unsigned Reg = Inst.getOperand(0).getReg();
261   if (Reg != X86::AL && Reg != X86::AX && Reg != X86::EAX && Reg != X86::RAX)
262     return;
263
264   // If so, rewrite the instruction.
265   MCOperand Saved = Inst.getOperand(ImmOp);
266   Inst = MCInst();
267   Inst.setOpcode(Opcode);
268   Inst.addOperand(Saved);
269 }
270
271 /// \brief Simplify things like MOV32rm to MOV32o32a.
272 static void SimplifyShortMoveForm(X86AsmPrinter &Printer, MCInst &Inst,
273                                   unsigned Opcode) {
274   // Don't make these simplifications in 64-bit mode; other assemblers don't
275   // perform them because they make the code larger.
276   if (Printer.getSubtarget().is64Bit())
277     return;
278
279   bool IsStore = Inst.getOperand(0).isReg() && Inst.getOperand(1).isReg();
280   unsigned AddrBase = IsStore;
281   unsigned RegOp = IsStore ? 0 : 5;
282   unsigned AddrOp = AddrBase + 3;
283   assert(Inst.getNumOperands() == 6 && Inst.getOperand(RegOp).isReg() &&
284          Inst.getOperand(AddrBase + 0).isReg() && // base
285          Inst.getOperand(AddrBase + 1).isImm() && // scale
286          Inst.getOperand(AddrBase + 2).isReg() && // index register
287          (Inst.getOperand(AddrOp).isExpr() ||     // address
288           Inst.getOperand(AddrOp).isImm())&&
289          Inst.getOperand(AddrBase + 4).isReg() && // segment
290          "Unexpected instruction!");
291
292   // Check whether the destination register can be fixed.
293   unsigned Reg = Inst.getOperand(RegOp).getReg();
294   if (Reg != X86::AL && Reg != X86::AX && Reg != X86::EAX && Reg != X86::RAX)
295     return;
296
297   // Check whether this is an absolute address.
298   // FIXME: We know TLVP symbol refs aren't, but there should be a better way
299   // to do this here.
300   bool Absolute = true;
301   if (Inst.getOperand(AddrOp).isExpr()) {
302     const MCExpr *MCE = Inst.getOperand(AddrOp).getExpr();
303     if (const MCSymbolRefExpr *SRE = dyn_cast<MCSymbolRefExpr>(MCE))
304       if (SRE->getKind() == MCSymbolRefExpr::VK_TLVP)
305         Absolute = false;
306   }
307
308   if (Absolute &&
309       (Inst.getOperand(AddrBase + 0).getReg() != 0 ||
310        Inst.getOperand(AddrBase + 2).getReg() != 0 ||
311        Inst.getOperand(AddrBase + 4).getReg() != 0 ||
312        Inst.getOperand(AddrBase + 1).getImm() != 1))
313     return;
314
315   // If so, rewrite the instruction.
316   MCOperand Saved = Inst.getOperand(AddrOp);
317   Inst = MCInst();
318   Inst.setOpcode(Opcode);
319   Inst.addOperand(Saved);
320 }
321
322 void X86MCInstLower::Lower(const MachineInstr *MI, MCInst &OutMI) const {
323   OutMI.setOpcode(MI->getOpcode());
324
325   for (unsigned i = 0, e = MI->getNumOperands(); i != e; ++i) {
326     const MachineOperand &MO = MI->getOperand(i);
327
328     MCOperand MCOp;
329     switch (MO.getType()) {
330     default:
331       MI->dump();
332       llvm_unreachable("unknown operand type");
333     case MachineOperand::MO_Register:
334       // Ignore all implicit register operands.
335       if (MO.isImplicit()) continue;
336       MCOp = MCOperand::CreateReg(MO.getReg());
337       break;
338     case MachineOperand::MO_Immediate:
339       MCOp = MCOperand::CreateImm(MO.getImm());
340       break;
341     case MachineOperand::MO_MachineBasicBlock:
342     case MachineOperand::MO_GlobalAddress:
343     case MachineOperand::MO_ExternalSymbol:
344       MCOp = LowerSymbolOperand(MO, GetSymbolFromOperand(MO));
345       break;
346     case MachineOperand::MO_JumpTableIndex:
347       MCOp = LowerSymbolOperand(MO, AsmPrinter.GetJTISymbol(MO.getIndex()));
348       break;
349     case MachineOperand::MO_ConstantPoolIndex:
350       MCOp = LowerSymbolOperand(MO, AsmPrinter.GetCPISymbol(MO.getIndex()));
351       break;
352     case MachineOperand::MO_BlockAddress:
353       MCOp = LowerSymbolOperand(MO,
354                      AsmPrinter.GetBlockAddressSymbol(MO.getBlockAddress()));
355       break;
356     case MachineOperand::MO_RegisterMask:
357       // Ignore call clobbers.
358       continue;
359     }
360
361     OutMI.addOperand(MCOp);
362   }
363
364   // Handle a few special cases to eliminate operand modifiers.
365 ReSimplify:
366   switch (OutMI.getOpcode()) {
367   case X86::LEA64_32r: // Handle 'subreg rewriting' for the lea64_32mem operand.
368     lower_lea64_32mem(&OutMI, 1);
369     // FALL THROUGH.
370   case X86::LEA64r:
371   case X86::LEA16r:
372   case X86::LEA32r:
373     // LEA should have a segment register, but it must be empty.
374     assert(OutMI.getNumOperands() == 1+X86::AddrNumOperands &&
375            "Unexpected # of LEA operands");
376     assert(OutMI.getOperand(1+X86::AddrSegmentReg).getReg() == 0 &&
377            "LEA has segment specified!");
378     break;
379   case X86::MOV32r0:      LowerUnaryToTwoAddr(OutMI, X86::XOR32rr); break;
380
381   case X86::MOV32ri64:
382     OutMI.setOpcode(X86::MOV32ri);
383     break;
384
385   // Commute operands to get a smaller encoding by using VEX.R instead of VEX.B
386   // if one of the registers is extended, but other isn't.
387   case X86::VMOVAPDrr:
388   case X86::VMOVAPDYrr:
389   case X86::VMOVAPSrr:
390   case X86::VMOVAPSYrr:
391   case X86::VMOVDQArr:
392   case X86::VMOVDQAYrr:
393   case X86::VMOVDQUrr:
394   case X86::VMOVDQUYrr:
395   case X86::VMOVUPDrr:
396   case X86::VMOVUPDYrr:
397   case X86::VMOVUPSrr:
398   case X86::VMOVUPSYrr: {
399     if (!X86II::isX86_64ExtendedReg(OutMI.getOperand(0).getReg()) &&
400         X86II::isX86_64ExtendedReg(OutMI.getOperand(1).getReg())) {
401       unsigned NewOpc;
402       switch (OutMI.getOpcode()) {
403       default: llvm_unreachable("Invalid opcode");
404       case X86::VMOVAPDrr:  NewOpc = X86::VMOVAPDrr_REV;  break;
405       case X86::VMOVAPDYrr: NewOpc = X86::VMOVAPDYrr_REV; break;
406       case X86::VMOVAPSrr:  NewOpc = X86::VMOVAPSrr_REV;  break;
407       case X86::VMOVAPSYrr: NewOpc = X86::VMOVAPSYrr_REV; break;
408       case X86::VMOVDQArr:  NewOpc = X86::VMOVDQArr_REV;  break;
409       case X86::VMOVDQAYrr: NewOpc = X86::VMOVDQAYrr_REV; break;
410       case X86::VMOVDQUrr:  NewOpc = X86::VMOVDQUrr_REV;  break;
411       case X86::VMOVDQUYrr: NewOpc = X86::VMOVDQUYrr_REV; break;
412       case X86::VMOVUPDrr:  NewOpc = X86::VMOVUPDrr_REV;  break;
413       case X86::VMOVUPDYrr: NewOpc = X86::VMOVUPDYrr_REV; break;
414       case X86::VMOVUPSrr:  NewOpc = X86::VMOVUPSrr_REV;  break;
415       case X86::VMOVUPSYrr: NewOpc = X86::VMOVUPSYrr_REV; break;
416       }
417       OutMI.setOpcode(NewOpc);
418     }
419     break;
420   }
421   case X86::VMOVSDrr:
422   case X86::VMOVSSrr: {
423     if (!X86II::isX86_64ExtendedReg(OutMI.getOperand(0).getReg()) &&
424         X86II::isX86_64ExtendedReg(OutMI.getOperand(2).getReg())) {
425       unsigned NewOpc;
426       switch (OutMI.getOpcode()) {
427       default: llvm_unreachable("Invalid opcode");
428       case X86::VMOVSDrr:   NewOpc = X86::VMOVSDrr_REV;   break;
429       case X86::VMOVSSrr:   NewOpc = X86::VMOVSSrr_REV;   break;
430       }
431       OutMI.setOpcode(NewOpc);
432     }
433     break;
434   }
435
436   // TAILJMPr64, CALL64r, CALL64pcrel32 - These instructions have register
437   // inputs modeled as normal uses instead of implicit uses.  As such, truncate
438   // off all but the first operand (the callee).  FIXME: Change isel.
439   case X86::TAILJMPr64:
440   case X86::CALL64r:
441   case X86::CALL64pcrel32: {
442     unsigned Opcode = OutMI.getOpcode();
443     MCOperand Saved = OutMI.getOperand(0);
444     OutMI = MCInst();
445     OutMI.setOpcode(Opcode);
446     OutMI.addOperand(Saved);
447     break;
448   }
449
450   case X86::EH_RETURN:
451   case X86::EH_RETURN64: {
452     OutMI = MCInst();
453     OutMI.setOpcode(X86::RET);
454     break;
455   }
456
457   // TAILJMPd, TAILJMPd64 - Lower to the correct jump instructions.
458   case X86::TAILJMPr:
459   case X86::TAILJMPd:
460   case X86::TAILJMPd64: {
461     unsigned Opcode;
462     switch (OutMI.getOpcode()) {
463     default: llvm_unreachable("Invalid opcode");
464     case X86::TAILJMPr: Opcode = X86::JMP32r; break;
465     case X86::TAILJMPd:
466     case X86::TAILJMPd64: Opcode = X86::JMP_1; break;
467     }
468
469     MCOperand Saved = OutMI.getOperand(0);
470     OutMI = MCInst();
471     OutMI.setOpcode(Opcode);
472     OutMI.addOperand(Saved);
473     break;
474   }
475
476   // These are pseudo-ops for OR to help with the OR->ADD transformation.  We do
477   // this with an ugly goto in case the resultant OR uses EAX and needs the
478   // short form.
479   case X86::ADD16rr_DB:   OutMI.setOpcode(X86::OR16rr); goto ReSimplify;
480   case X86::ADD32rr_DB:   OutMI.setOpcode(X86::OR32rr); goto ReSimplify;
481   case X86::ADD64rr_DB:   OutMI.setOpcode(X86::OR64rr); goto ReSimplify;
482   case X86::ADD16ri_DB:   OutMI.setOpcode(X86::OR16ri); goto ReSimplify;
483   case X86::ADD32ri_DB:   OutMI.setOpcode(X86::OR32ri); goto ReSimplify;
484   case X86::ADD64ri32_DB: OutMI.setOpcode(X86::OR64ri32); goto ReSimplify;
485   case X86::ADD16ri8_DB:  OutMI.setOpcode(X86::OR16ri8); goto ReSimplify;
486   case X86::ADD32ri8_DB:  OutMI.setOpcode(X86::OR32ri8); goto ReSimplify;
487   case X86::ADD64ri8_DB:  OutMI.setOpcode(X86::OR64ri8); goto ReSimplify;
488
489   // The assembler backend wants to see branches in their small form and relax
490   // them to their large form.  The JIT can only handle the large form because
491   // it does not do relaxation.  For now, translate the large form to the
492   // small one here.
493   case X86::JMP_4: OutMI.setOpcode(X86::JMP_1); break;
494   case X86::JO_4:  OutMI.setOpcode(X86::JO_1); break;
495   case X86::JNO_4: OutMI.setOpcode(X86::JNO_1); break;
496   case X86::JB_4:  OutMI.setOpcode(X86::JB_1); break;
497   case X86::JAE_4: OutMI.setOpcode(X86::JAE_1); break;
498   case X86::JE_4:  OutMI.setOpcode(X86::JE_1); break;
499   case X86::JNE_4: OutMI.setOpcode(X86::JNE_1); break;
500   case X86::JBE_4: OutMI.setOpcode(X86::JBE_1); break;
501   case X86::JA_4:  OutMI.setOpcode(X86::JA_1); break;
502   case X86::JS_4:  OutMI.setOpcode(X86::JS_1); break;
503   case X86::JNS_4: OutMI.setOpcode(X86::JNS_1); break;
504   case X86::JP_4:  OutMI.setOpcode(X86::JP_1); break;
505   case X86::JNP_4: OutMI.setOpcode(X86::JNP_1); break;
506   case X86::JL_4:  OutMI.setOpcode(X86::JL_1); break;
507   case X86::JGE_4: OutMI.setOpcode(X86::JGE_1); break;
508   case X86::JLE_4: OutMI.setOpcode(X86::JLE_1); break;
509   case X86::JG_4:  OutMI.setOpcode(X86::JG_1); break;
510
511   // Atomic load and store require a separate pseudo-inst because Acquire
512   // implies mayStore and Release implies mayLoad; fix these to regular MOV
513   // instructions here
514   case X86::ACQUIRE_MOV8rm:  OutMI.setOpcode(X86::MOV8rm); goto ReSimplify;
515   case X86::ACQUIRE_MOV16rm: OutMI.setOpcode(X86::MOV16rm); goto ReSimplify;
516   case X86::ACQUIRE_MOV32rm: OutMI.setOpcode(X86::MOV32rm); goto ReSimplify;
517   case X86::ACQUIRE_MOV64rm: OutMI.setOpcode(X86::MOV64rm); goto ReSimplify;
518   case X86::RELEASE_MOV8mr:  OutMI.setOpcode(X86::MOV8mr); goto ReSimplify;
519   case X86::RELEASE_MOV16mr: OutMI.setOpcode(X86::MOV16mr); goto ReSimplify;
520   case X86::RELEASE_MOV32mr: OutMI.setOpcode(X86::MOV32mr); goto ReSimplify;
521   case X86::RELEASE_MOV64mr: OutMI.setOpcode(X86::MOV64mr); goto ReSimplify;
522
523   // We don't currently select the correct instruction form for instructions
524   // which have a short %eax, etc. form. Handle this by custom lowering, for
525   // now.
526   //
527   // Note, we are currently not handling the following instructions:
528   // MOV64ao8, MOV64o8a
529   // XCHG16ar, XCHG32ar, XCHG64ar
530   case X86::MOV8mr_NOREX:
531   case X86::MOV8mr:     SimplifyShortMoveForm(AsmPrinter, OutMI, X86::MOV8ao8); break;
532   case X86::MOV8rm_NOREX:
533   case X86::MOV8rm:     SimplifyShortMoveForm(AsmPrinter, OutMI, X86::MOV8o8a); break;
534   case X86::MOV16mr:    SimplifyShortMoveForm(AsmPrinter, OutMI, X86::MOV16ao16); break;
535   case X86::MOV16rm:    SimplifyShortMoveForm(AsmPrinter, OutMI, X86::MOV16o16a); break;
536   case X86::MOV32mr:    SimplifyShortMoveForm(AsmPrinter, OutMI, X86::MOV32ao32); break;
537   case X86::MOV32rm:    SimplifyShortMoveForm(AsmPrinter, OutMI, X86::MOV32o32a); break;
538
539   case X86::ADC8ri:     SimplifyShortImmForm(OutMI, X86::ADC8i8);    break;
540   case X86::ADC16ri:    SimplifyShortImmForm(OutMI, X86::ADC16i16);  break;
541   case X86::ADC32ri:    SimplifyShortImmForm(OutMI, X86::ADC32i32);  break;
542   case X86::ADC64ri32:  SimplifyShortImmForm(OutMI, X86::ADC64i32);  break;
543   case X86::ADD8ri:     SimplifyShortImmForm(OutMI, X86::ADD8i8);    break;
544   case X86::ADD16ri:    SimplifyShortImmForm(OutMI, X86::ADD16i16);  break;
545   case X86::ADD32ri:    SimplifyShortImmForm(OutMI, X86::ADD32i32);  break;
546   case X86::ADD64ri32:  SimplifyShortImmForm(OutMI, X86::ADD64i32);  break;
547   case X86::AND8ri:     SimplifyShortImmForm(OutMI, X86::AND8i8);    break;
548   case X86::AND16ri:    SimplifyShortImmForm(OutMI, X86::AND16i16);  break;
549   case X86::AND32ri:    SimplifyShortImmForm(OutMI, X86::AND32i32);  break;
550   case X86::AND64ri32:  SimplifyShortImmForm(OutMI, X86::AND64i32);  break;
551   case X86::CMP8ri:     SimplifyShortImmForm(OutMI, X86::CMP8i8);    break;
552   case X86::CMP16ri:    SimplifyShortImmForm(OutMI, X86::CMP16i16);  break;
553   case X86::CMP32ri:    SimplifyShortImmForm(OutMI, X86::CMP32i32);  break;
554   case X86::CMP64ri32:  SimplifyShortImmForm(OutMI, X86::CMP64i32);  break;
555   case X86::OR8ri:      SimplifyShortImmForm(OutMI, X86::OR8i8);     break;
556   case X86::OR16ri:     SimplifyShortImmForm(OutMI, X86::OR16i16);   break;
557   case X86::OR32ri:     SimplifyShortImmForm(OutMI, X86::OR32i32);   break;
558   case X86::OR64ri32:   SimplifyShortImmForm(OutMI, X86::OR64i32);   break;
559   case X86::SBB8ri:     SimplifyShortImmForm(OutMI, X86::SBB8i8);    break;
560   case X86::SBB16ri:    SimplifyShortImmForm(OutMI, X86::SBB16i16);  break;
561   case X86::SBB32ri:    SimplifyShortImmForm(OutMI, X86::SBB32i32);  break;
562   case X86::SBB64ri32:  SimplifyShortImmForm(OutMI, X86::SBB64i32);  break;
563   case X86::SUB8ri:     SimplifyShortImmForm(OutMI, X86::SUB8i8);    break;
564   case X86::SUB16ri:    SimplifyShortImmForm(OutMI, X86::SUB16i16);  break;
565   case X86::SUB32ri:    SimplifyShortImmForm(OutMI, X86::SUB32i32);  break;
566   case X86::SUB64ri32:  SimplifyShortImmForm(OutMI, X86::SUB64i32);  break;
567   case X86::TEST8ri:    SimplifyShortImmForm(OutMI, X86::TEST8i8);   break;
568   case X86::TEST16ri:   SimplifyShortImmForm(OutMI, X86::TEST16i16); break;
569   case X86::TEST32ri:   SimplifyShortImmForm(OutMI, X86::TEST32i32); break;
570   case X86::TEST64ri32: SimplifyShortImmForm(OutMI, X86::TEST64i32); break;
571   case X86::XOR8ri:     SimplifyShortImmForm(OutMI, X86::XOR8i8);    break;
572   case X86::XOR16ri:    SimplifyShortImmForm(OutMI, X86::XOR16i16);  break;
573   case X86::XOR32ri:    SimplifyShortImmForm(OutMI, X86::XOR32i32);  break;
574   case X86::XOR64ri32:  SimplifyShortImmForm(OutMI, X86::XOR64i32);  break;
575
576   case X86::MORESTACK_RET:
577     OutMI.setOpcode(X86::RET);
578     break;
579
580   case X86::MORESTACK_RET_RESTORE_R10:
581     OutMI.setOpcode(X86::MOV64rr);
582     OutMI.addOperand(MCOperand::CreateReg(X86::R10));
583     OutMI.addOperand(MCOperand::CreateReg(X86::RAX));
584
585     AsmPrinter.OutStreamer.EmitInstruction(MCInstBuilder(X86::RET));
586     break;
587   }
588 }
589
590 static void LowerTlsAddr(MCStreamer &OutStreamer,
591                          X86MCInstLower &MCInstLowering,
592                          const MachineInstr &MI) {
593
594   bool is64Bits = MI.getOpcode() == X86::TLS_addr64 ||
595                   MI.getOpcode() == X86::TLS_base_addr64;
596
597   bool needsPadding = MI.getOpcode() == X86::TLS_addr64;
598
599   MCContext &context = OutStreamer.getContext();
600
601   if (needsPadding)
602     OutStreamer.EmitInstruction(MCInstBuilder(X86::DATA16_PREFIX));
603
604   MCSymbolRefExpr::VariantKind SRVK;
605   switch (MI.getOpcode()) {
606     case X86::TLS_addr32:
607     case X86::TLS_addr64:
608       SRVK = MCSymbolRefExpr::VK_TLSGD;
609       break;
610     case X86::TLS_base_addr32:
611       SRVK = MCSymbolRefExpr::VK_TLSLDM;
612       break;
613     case X86::TLS_base_addr64:
614       SRVK = MCSymbolRefExpr::VK_TLSLD;
615       break;
616     default:
617       llvm_unreachable("unexpected opcode");
618   }
619
620   MCSymbol *sym = MCInstLowering.GetSymbolFromOperand(MI.getOperand(3));
621   const MCSymbolRefExpr *symRef = MCSymbolRefExpr::Create(sym, SRVK, context);
622
623   MCInst LEA;
624   if (is64Bits) {
625     LEA.setOpcode(X86::LEA64r);
626     LEA.addOperand(MCOperand::CreateReg(X86::RDI)); // dest
627     LEA.addOperand(MCOperand::CreateReg(X86::RIP)); // base
628     LEA.addOperand(MCOperand::CreateImm(1));        // scale
629     LEA.addOperand(MCOperand::CreateReg(0));        // index
630     LEA.addOperand(MCOperand::CreateExpr(symRef));  // disp
631     LEA.addOperand(MCOperand::CreateReg(0));        // seg
632   } else if (SRVK == MCSymbolRefExpr::VK_TLSLDM) {
633     LEA.setOpcode(X86::LEA32r);
634     LEA.addOperand(MCOperand::CreateReg(X86::EAX)); // dest
635     LEA.addOperand(MCOperand::CreateReg(X86::EBX)); // base
636     LEA.addOperand(MCOperand::CreateImm(1));        // scale
637     LEA.addOperand(MCOperand::CreateReg(0));        // index
638     LEA.addOperand(MCOperand::CreateExpr(symRef));  // disp
639     LEA.addOperand(MCOperand::CreateReg(0));        // seg
640   } else {
641     LEA.setOpcode(X86::LEA32r);
642     LEA.addOperand(MCOperand::CreateReg(X86::EAX)); // dest
643     LEA.addOperand(MCOperand::CreateReg(0));        // base
644     LEA.addOperand(MCOperand::CreateImm(1));        // scale
645     LEA.addOperand(MCOperand::CreateReg(X86::EBX)); // index
646     LEA.addOperand(MCOperand::CreateExpr(symRef));  // disp
647     LEA.addOperand(MCOperand::CreateReg(0));        // seg
648   }
649   OutStreamer.EmitInstruction(LEA);
650
651   if (needsPadding) {
652     OutStreamer.EmitInstruction(MCInstBuilder(X86::DATA16_PREFIX));
653     OutStreamer.EmitInstruction(MCInstBuilder(X86::DATA16_PREFIX));
654     OutStreamer.EmitInstruction(MCInstBuilder(X86::REX64_PREFIX));
655   }
656
657   StringRef name = is64Bits ? "__tls_get_addr" : "___tls_get_addr";
658   MCSymbol *tlsGetAddr = context.GetOrCreateSymbol(name);
659   const MCSymbolRefExpr *tlsRef =
660     MCSymbolRefExpr::Create(tlsGetAddr,
661                             MCSymbolRefExpr::VK_PLT,
662                             context);
663
664   OutStreamer.EmitInstruction(MCInstBuilder(is64Bits ? X86::CALL64pcrel32
665                                                      : X86::CALLpcrel32)
666     .addExpr(tlsRef));
667 }
668
669 void X86AsmPrinter::EmitInstruction(const MachineInstr *MI) {
670   X86MCInstLower MCInstLowering(Mang, *MF, *this);
671   switch (MI->getOpcode()) {
672   case TargetOpcode::DBG_VALUE:
673     if (isVerbose() && OutStreamer.hasRawTextSupport()) {
674       std::string TmpStr;
675       raw_string_ostream OS(TmpStr);
676       PrintDebugValueComment(MI, OS);
677       OutStreamer.EmitRawText(StringRef(OS.str()));
678     }
679     return;
680
681   // Emit nothing here but a comment if we can.
682   case X86::Int_MemBarrier:
683     if (OutStreamer.hasRawTextSupport())
684       OutStreamer.EmitRawText(StringRef("\t#MEMBARRIER"));
685     return;
686
687
688   case X86::EH_RETURN:
689   case X86::EH_RETURN64: {
690     // Lower these as normal, but add some comments.
691     unsigned Reg = MI->getOperand(0).getReg();
692     OutStreamer.AddComment(StringRef("eh_return, addr: %") +
693                            X86ATTInstPrinter::getRegisterName(Reg));
694     break;
695   }
696   case X86::TAILJMPr:
697   case X86::TAILJMPd:
698   case X86::TAILJMPd64:
699     // Lower these as normal, but add some comments.
700     OutStreamer.AddComment("TAILCALL");
701     break;
702
703   case X86::TLS_addr32:
704   case X86::TLS_addr64:
705   case X86::TLS_base_addr32:
706   case X86::TLS_base_addr64:
707     return LowerTlsAddr(OutStreamer, MCInstLowering, *MI);
708
709   case X86::MOVPC32r: {
710     // This is a pseudo op for a two instruction sequence with a label, which
711     // looks like:
712     //     call "L1$pb"
713     // "L1$pb":
714     //     popl %esi
715
716     // Emit the call.
717     MCSymbol *PICBase = MF->getPICBaseSymbol();
718     // FIXME: We would like an efficient form for this, so we don't have to do a
719     // lot of extra uniquing.
720     OutStreamer.EmitInstruction(MCInstBuilder(X86::CALLpcrel32)
721       .addExpr(MCSymbolRefExpr::Create(PICBase, OutContext)));
722
723     // Emit the label.
724     OutStreamer.EmitLabel(PICBase);
725
726     // popl $reg
727     OutStreamer.EmitInstruction(MCInstBuilder(X86::POP32r)
728       .addReg(MI->getOperand(0).getReg()));
729     return;
730   }
731
732   case X86::ADD32ri: {
733     // Lower the MO_GOT_ABSOLUTE_ADDRESS form of ADD32ri.
734     if (MI->getOperand(2).getTargetFlags() != X86II::MO_GOT_ABSOLUTE_ADDRESS)
735       break;
736
737     // Okay, we have something like:
738     //  EAX = ADD32ri EAX, MO_GOT_ABSOLUTE_ADDRESS(@MYGLOBAL)
739
740     // For this, we want to print something like:
741     //   MYGLOBAL + (. - PICBASE)
742     // However, we can't generate a ".", so just emit a new label here and refer
743     // to it.
744     MCSymbol *DotSym = OutContext.CreateTempSymbol();
745     OutStreamer.EmitLabel(DotSym);
746
747     // Now that we have emitted the label, lower the complex operand expression.
748     MCSymbol *OpSym = MCInstLowering.GetSymbolFromOperand(MI->getOperand(2));
749
750     const MCExpr *DotExpr = MCSymbolRefExpr::Create(DotSym, OutContext);
751     const MCExpr *PICBase =
752       MCSymbolRefExpr::Create(MF->getPICBaseSymbol(), OutContext);
753     DotExpr = MCBinaryExpr::CreateSub(DotExpr, PICBase, OutContext);
754
755     DotExpr = MCBinaryExpr::CreateAdd(MCSymbolRefExpr::Create(OpSym,OutContext),
756                                       DotExpr, OutContext);
757
758     OutStreamer.EmitInstruction(MCInstBuilder(X86::ADD32ri)
759       .addReg(MI->getOperand(0).getReg())
760       .addReg(MI->getOperand(1).getReg())
761       .addExpr(DotExpr));
762     return;
763   }
764   }
765
766   MCInst TmpInst;
767   MCInstLowering.Lower(MI, TmpInst);
768   OutStreamer.EmitInstruction(TmpInst);
769 }